Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовой проект - Эксцентриковый вал.doc
Скачиваний:
297
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
951.3 Кб
Скачать

5.4 Расчет режимов резания

Режимы резания для точение цилиндрической поверхности 122h6 определяем расчетно-аналитическим методом.

Исходные данные.

Обработка производится на токарно-винторезном станке с ЧПУмодели1М63БФ101. Обрабатываемый материал – конструкционная сталь 38ХА с твердостью НВ 260,B = 930 Мпа, Ku тв.спл. = 0.7, Ku б.ст. = 0.8.. Заготовка – штамповка. Диаметр заготовки после предыдущей обработкиD=175мм, диаметр готового эксцентрикового коленаD=122,6мм.

Паспортные данные станка 1М63БФ101 представлены в пункте 5.2.

Обработка этих поверхнотей не является окончательной – после токарной будет проводиться шлифовальная операция.

Обработка ведется сборным резцом для контурного точения, правым, с опорной пластиной 701-2204 ГОСТ 19073-80; способ крепления пластины – одноплечим прихватом. Обозначение резца – 2103-0711 ГОСТ 20872-80 (3, таблица 22, с. 264).

Геометрические параметры режущей части :

- угол в плане =45;

  • задний угол =6;

  • передний угол =6;

  • радиус вершины резца r =0,8 мм;

  • угол наклона режущей кромки =0.

Период стойкости Т=30 мин.

Определяем режимы резания.

Так как колено эксцентриковое – припуск будет сниматься неравномерно.Определим максимальную глубину резания.

Глубина резания t, мм, определяется по формуле

t=( DЗАГ – DОБР)/2; (5.1)

где DЗАГ – диаметр заготовки до обработки, мм;

DОБР – диаметр заготовки после обработки, мм;

t=(152,5– 122,6)/2 = 14,95мм

Так как припуск большой,обработку будем производить в 6 проходов. Назначаем глубину резания t=2,5мм.

Подача выбирается по таблице 14 ([2], с. 268). Для шероховатости Ra 2,5 и радиуса при вершине r=0,8 мм подача равна S=0,2 мм/об.

Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле :

v =КV, (5.2)

где СV – коэффициент, табличная величина;

m, x, y  показатели степеней, табличные величины;

Т  период стойкости, мин;

КV  поправочный коэффициент.

Коэффициент СV и показатели степеней выбираются по таблице 17

([2], с. 270): СV =420; x=0,15; y=0,20; m=0,20.

Коэффициент КV определяется по формуле:

КV = КMV  КПV  КИV , (5.3)

где КМV  коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

КПV  коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;

КМV  коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента;

К V  коэффициент, учитывающий влияние геометрии резца.

Значение коэффициента КMV определяется по формуле

([2], таблица 1, с.261):

(5.4)

где Кг– коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

B – фактический параметр твердости материала;

nV  показатель степени;

Кг= 0.8 - при обработке резцами из твёрдого сплава ([5], таблица 2, с.262).

nV =1,25 - при обработке резцами из твёрдого сплава ([5], таблица 2, с.262).

КМV =0,8(750/930)1,25=0,61;

КПV =0,8- для деталей из поковки([5], таблица 5, с. 263);

КИV =0,65 - для инструмента из твёрдого сплава марки Т5К10

([5], таблица 6, с. 263).

КV = 0,610,80,65 = 0,32;

v =(420/ 300,2 2,50,15 0,2 0,2 ) 0,32= 84,6 м/мин;

Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:

n =; (5.5)

где D - диаметр заготовки, формируемый при обработке.

n =(100084,6)/(3,14175)=153,9 об/мин;

Корректируем частоту вращения шпинделя по станку. Принимаем, согласно паспортным данным станка, n=150 об/мин. Определяем скорректированную скорость резания:

(5.6)

Определяем минутную подачу по формуле:

Sм=Sоn =0,25150 =37,5 мм/мин; (5.7)

Выполним проверку достаточности мощности станка. Мощность, потребная на резание определяется по формуле:

(5.8)

где Pz – тангенциальная составляющая силы резания.

(5.9)

где Cp – коэффициент, зависящий от угла в плане.

Принимаем Cp =285 – для  = 45 ([6],табл.2,с.42).

Pz = 285  0,25 0,2 0,75 82,4 -0,5 =9,4

Nэ=9.482.4/6120=12 кВт

Следовательно, при таком режиме резания обработка на выбранном станке возможна.

Результаты расчёта сведены в таблицу (таблица 5.3):

Таблица 5.3 - Режимы резания при обработке поверхности 122,6

Параметр

Величина

Глубина резания, мм

2,5

Подача, мм/об

0,2

Частота вращения шпинделя, об/мин

150

Минутная подача, мм/мин

37,5

Скорость резания, м/мин

82,4

Рассмотрим обработку поверхностей конавок 8 и 12 (рисунок 5.1).На эти переходы данной операции осуществляем выбор режимов резания табличным методом в соответствии с источником [6].

1) Выбор глубины резания.

Выбор минимально необходимой глубины резания осуществляется по карте 2 с. 37.Припуск на этих поверхностях такой же, как и на вышерассмотренных. Принимаем номинальную глубину резания равной 2 мм.

2) Выбор подачи.

Падачу выбираем по карте 6 (с. 46). Для поверхностей 8 и 12 табличная подача равна 0,20 мм/об. Выбранное значение подачи корректируем с учетом попра­вочных коэффициентов, которые выбираем по карте 8 для измененных условий в зависимости от:

  • инструментального материала Ки=1,1 ;

  • сечения державки резца Кд=1,2 ;

  • радиуса вершины резца Кр=0,85 ;

  • квалитета обрабатываемой детали Кк=1,15 ;

  • кинематического угла в плане Kки=1 ;

Окончательно значение подачи для обработки поверхностей 8 и 12 определяется по формуле:

S=SТКиКдКрКкКки; (5.10)

Подставляя значения получим:

S=0,21,11,20,851,151=0,26 мм/об;

3) Выбор скорости резания.

Скорость резания для обработки поверхностей 8 и 12 определяется по карте 21 (с. 80). Для поверхностей 2 и 3 VT=203 м/мин.По карте 23 (с. 82) выбираем поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от:

  • инструментального материала Ки=0,85;

  • группы обрабатываемого материала Кс=1;

  • вида обработки Ко=1;

  • жесткости станка Кж=0,70;

  • геометрических параметров резца Кг=0,95;

  • периода стойкости режущей части резца КТ=1;

  • наличия охлаждения Kох=0,75.

Значение скорректированной скорости резания определяется по формуле:

V=VTКиКоКжКсКгКтКох; (5.11)

Скорректированная скорость резания равна

V=2030,85110,70,9510,75=86 м/мин;

4) Определение частоты вращения шпинделя.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (5.5)

Корректируем полученную частоту по паспортным данным станка, принимаем: nф =22 об/мин.

Определяем фактическую скорость резания по формуле (5.6):

5) Определение минутной подачи.

Минутную подачу рассчитывают по формуле (5.7)

Sм= 0,2622=5,75 мм/мин;

6) Проверка достаточности мощности станка.

Мощность резания Nрез , кВт, определяется по формуле:

Nрез =Nрез Т  КМN, (5.12)

где NрезТ  табличное значение мощности, затрачиваемой на резание;

КMN  поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала;

vф  фактическая скорость резания;

vт  табличное значение скорости резания.

Для поверхностей 8 и 12 - Nрез Т=2,7 кВт (карта 21, с. 78); Поправочный коэффициент выбирается по карте 24 (с. 85) КМN=0,85.

Nрез. = 2,7(91,3/86)0,85 =2,4 кВт;

Мощность привода главного движения рассчитывается по формуле

N=Nдв; (5.13)

N=15*0,8=12 кВт. Следовательно, N=12кВт  Nрез =2,4 кВт,а значит резание осуществимо.

Проверка достаточности усилия подачи проводится по тангенциальной составляющей сил резания Рz , которая определяется по формуле:

Рz = ; (5.14)

где РХ  осевая составляющая сил резания;

PY  радиальная составляющая.

Значение каждой из составляющих определяется по формуле:

Pi = Pi T  KP i  KP i  KP I; (5.15)

где Pi T  табличное значение каждой из составляющих сил резания;

KP i  коэффициент влияния угла в плане;

KP i  коэффициент влияния переднего угла;

KP i  коэффициент влияния угла наклона режущей кромки.

Значения составляющих сил резания в зависимости от глубины резания и подачи определяются по карте 33 (с. 98):РXT =890 Н; PYT =310 Н.

Поправочные коэффициенты определяются по карте 33 (с. 99-100):

KP X=KP Y =1,0; KP X =1,5; KP Y =1,3; KP X=KP Y=1,0.

Тогда:

РX =890  1  1,5  1,0 = 1335 Н;

РY =310 1  1,3  1,0 = 403 Н;

Усилие подачи станка равно Ро=8000 Н1394 Н, значит обработка возможна. Результаты расчёта сведены в таблицу 5.4.

Таблица 5.4 - Режимы резания на токарную операцию

определенные табличным способом

Параметр

Величина

Глубина резания, мм

2,5

Подача, мм/об

0,26

Частота вращения шпинделя, об/мин

22

Минутная подача, мм/мин

5,75

Скорость резания, м/мин

91,3

Мощность, затрачиваемая на резание, кВт

2,4

Соседние файлы в предмете Технология машиностроения